[发明专利]一种碳纤维复合材料缓降载头罩及其制备方法

说明书

本发明涉及鱼雷入水缓冲降载设计技术领域，具体涉及一种碳纤维复合材料缓冲降载头罩及其制备方法；碳纤维复合材料缓冲降载头罩包括：碳纤维复合材料罩、缓冲降载组件、定位环和固定组件；缓冲组件位于靠近碳纤维复合材料罩端部的位置，并设置在碳纤维复合材料罩内；碳纤维复合材料罩内设置有定位环安装槽；定位环固定安装在定位环安装槽内；碳纤维复合材料罩的末端为圆柱状；碳纤维复合材料罩末端的圆柱段部位处设置有多个固定组件安装槽；固定组件固定设置在固定组件安装槽内；碳纤维复合材料罩采用碳纤维铺层高温真空固化后制成；本发明用于解决如何降低鱼雷入水工况时水面冲击载荷对其内部组件造成的潜在破坏损伤的技术问题。

技术领域

本发明涉及鱼雷入水缓冲降载设计技术领域，具体涉及一种碳纤维复合材料缓冲降载头罩及其制备方法。

背景技术

缓冲降载头罩作为鱼雷主要组成组件之一，在空投鱼雷和火箭助飞鱼雷入水模式下，可以有效降低鱼雷高速入水时的瞬时冲击载荷，减少鱼雷内部破坏变形，有效保护其内部电子传感器原件正常工作。为降低鱼雷入水时的瞬间冲击载荷，现有的报道文献资料中通过在鱼雷上悬挂降落伞的方式来降低入水前的速度，以降低入鱼雷入水瞬间水面冲击载荷对鱼雷头部造成的潜在损伤破坏，但是此种方式存在入水速度较慢，隐蔽性不强。专利号：CN 111392010 A 公开了一种高强度合金刚外壳及缓冲组件。专利号：2889772提出用泡沫塑料制作鱼雷保护头罩。但上述结构存在入水速度慢、连接结构复杂、头罩开裂可靠性不稳定等问题，头罩采用爆炸螺栓开裂，涉及火工品种安全储存问题，对运输安全和贮存使用有潜在不安全因素。

因此，研发一种碳纤维复合材料缓冲降载头罩及其制备方法，用于解决上述至少一种技术问题成为一种必需。

发明内容

本发明的目的是为了降低鱼雷入水工况时水面冲击载荷对其内部组件造成的潜在破坏损伤，提出了一种碳纤维复合材料缓冲降载头罩及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一方面，本发明提供一种碳纤维复合材料缓冲降载头罩，包括：碳纤维复合材料罩、缓冲降载组件、定位环和固定组件；所述缓冲组件位于靠近所述碳纤维复合材料罩端部的位置，并设置在所述碳纤维复合材料罩内；所述碳纤维复合材料罩内设置有定位环安装槽；所述定位环固定安装在所述定位环安装槽内；所述碳纤维复合材料罩的末端为圆柱状；所述碳纤维复合材料罩末端的圆柱段部位处设置有多个固定组件安装槽；所述固定组件固定设置在所述固定组件安装槽内。

优选的，所述碳纤维复合材料罩内部设置有多条用于引导受冲击后碳纤维复合材料罩破裂方向的沟槽。

优选的，所述沟槽的结构包括：多条沿轴截面边缘线方向设置的经向沟槽和至少一条沿垂直于轴线的截面边缘方向，呈周向设置的纬向沟槽；多条所述经向沟槽沿垂直于轴线的圆周方向均匀布置；当所述纬向沟槽设置数量为多条时，多条所述纬向沟槽同轴线设置。

优选的，所述定位环由多块圆弧状的环块组成；所述定位环安装在定位环安装槽内时，位于相邻两个所述环块间的缝隙与所述沟槽的外形相适配，且所述定位环面向所述缓冲组件的一侧与装配后的上述缓冲组件的末端相抵；所述定位环组装后形成的内环直径与待安装鱼雷顶端部位的直径尺寸相适配。

优选的，所述碳纤维复合材料罩采用碳纤维预浸料织物作为本体结构增强材料。

优选的，所述固定组件为弹性体固定组件。

优选的，所述缓冲组件的材质为PMI泡沫。

另一方面，本发明还提供一种碳纤维复合材料缓冲降载头罩的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：采用金属阳模成型，在所述金属阳模的不同区域按顺序铺设由碳纤维织物预浸料形成的碳纤维铺层；

步骤2：将铺设好所述碳纤维铺层的金属阳模在160-180℃温度范围下的烘箱中抽真空固化；